[发明专利]具有冗余度以增加安全系数的配电系统

说明书

本文提供了一种配电系统，所述配电系统包括反馈电路，所述反馈电路包括与继电器串联的晶体管，所述反馈电路调节会调节包括与电功率转换器串联连接的主电源的主电力路径。所述配电系统还包括调节所述主电力路径和包括低压电池的备用电力路径的OR‑ing控制器。所述配电系统还包括端子，通过所述端子将来自所述主电力路径或所述备用电力路径的电力传输到对应于通道的相应部件。所述配电系统还包括微控制器，所述微控制器获取所述通道中的每一个中的数据并且基于所述获取的数据来控制与所述通道中的每一个相关联的操作。

背景技术

运载工具中诸如传感器、通信设备、计算机、监视器、加热器、风扇、照明、动力转向装置、信息娱乐系统和空调等电气部件需要可靠且安全的电源供应，使得这些部件可以持续操作。辅助负载的这些要求在半自主和自主运载工具中尤为重要，它们必须稳定来抵抗故障。具体地，应当保护电气元件免受不安全条件的影响，诸如过载电流、短路、浪涌电流、反向电流或反极性条件。

发明内容

在各种实施例中，本文描述的是一种配电系统，所述配电系统可以包括OR-ing控制器或OR-ing电路，所述OR-ing控制器或OR-ing电路被配置为调节来自包括主电源的主电力路径和包括低压电池的备用电力路径的电力的操作或传输。电力可以传输到主电力总线和耦合到主电力总线的子总线或通道。每个子总线或通道可以包括端子或插座，来自主电力路径或备用电力路径的电力通过所述端子或插座传输到部件。配电系统的入口可以耦合到主电源和/或低压电池。配电系统还可以包括微控制器，所述微控制器被配置为获取所述子总线中的每一个中的数据，诸如电压和电流，并且基于所获取的数据来控制与所述子总线中的每一个相关联的操作。

在一些实施例中，所述配电系统可以包括反馈电路。所述反馈电路可以被配置为调节包括与电功率转换器串联连接的所述主电源的所述主电力路径的电压。所述反馈电路可以连接到所述主电力路径。在一些实施例中，所述反馈电路可以包括与晶体管串联的继电器。在一些实施例中，所述电功率转换器包括直流到直流(DC到DC)转换器。在一些实施例中，所述晶体管包括N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。在一些实施例中，所述继电器相对于所述N沟道MOSFET设置在下游。在一些实施例中，所述反馈电路被配置为确定来自所述DC到DC转换器的电压是否低于阈值电压并且响应于所述电压低于所述阈值电压而补偿来自所述DC到DC转换器的所述电压。

在一些实施例中，所述OR-ing控制器包括第二N沟道MOSFET。所述OR-ing控制器可以被配置为控制来自所述主电力路径和所述备用电力路径的功率的状态和/或传输，诸如，所述主电力总线是从所述主电力路径还是从所述备用电力路径获得电力，其中两组具有上述电路，或者换言之，两组具有各自包括所述N沟道MOSFET的相同或相似的电路。

在一些实施例中，所述子总线中的每一个包括与电可编程熔丝(eFuse)串联连接的第二继电器，所述eFuse包括第三N沟道MOSFET，所述eFuse被配置为保护所述子总线中的每一个免于遭受浪涌电流、过流情况或短路。

在一些实施例中，所述微控制器被配置为进一步控制所述子总线中的一个子总线中的第二继电器的状态在所述子总线中的所述第三N沟道MOSFET从截止状态切换到导通状态之前从断开状态切换到闭合状态，或者在所述第三N沟道MOSFET从导通状态切换到截止状态之后从闭合状态切换到断开状态。

在一些实施例中，所述继电器被设置在所述eFuse的上游。

在一些实施例中，所述微控制器被配置为响应于所述第三N沟道MOSFET的结温度高于阈值温度而关断所述通道或所述子总线中的一个通道或一个子总线中的eFuse。

在一些实施例中，所述微控制器被配置为响应于所述第三N沟道MOSFET的结温度高于阈值温度而关断所述通道中的一个通道中的所述eFuse。

在一些实施例中，所述微控制器被配置为检测所述eFuse是否被关断，并且响应于检测到所述eFuse被关断而尝试接通所述eFuse。